離軌薄膜帆在離軌過程中要長期暴露在低地軌道較為惡劣的空間環(huán)境中,其中原子氧對帆面薄膜材料的侵蝕效應(yīng)會導(dǎo)致帆面結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重。為了合理評估離軌薄膜帆帆面材料的壽命,本文基于對帆面孔隙、裂紋、折痕等缺陷的試驗表征結(jié)果,采用蒙特卡洛數(shù)值模擬方法,建立數(shù)值仿真模型,分析不同尺度缺陷下原子氧對帆面材料的侵蝕情況,重點研究了帆面薄膜材料的原子氧掏蝕缺陷密度效應(yīng)。以離軌帆從750km軌道經(jīng)歷38個月的離軌過程為例進(jìn)行研究,計算結(jié)果表明:帆面寬度缺陷為500nm和1μm時,原子氧侵蝕作用下掏蝕形貌深度分別為1.2μm和1.4μm,掏蝕寬度分別為600nm和1.1μm。通過將仿真結(jié)果與NASA的長期暴露試驗結(jié)果進(jìn)行比對,驗證了模型的有效性。該模型可為離軌帆壽命評估提供初步的理論依據(jù)。 

【文章來源】：空間碎片研究. 2020,20(02)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 離軌帆薄膜缺陷表征
3 離軌帆離軌過程原子氧環(huán)境分析
4 原子氧蒙特卡洛侵蝕模型的建模與研究
    4.1 問題簡化
    4.2 數(shù)值模擬算法
    4.3 關(guān)鍵參數(shù)
5 仿真校驗與結(jié)果討論
6 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]空間碎片監(jiān)測移除前沿技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展[J]. 李明,龔自正,劉國青.  科學(xué)通報. 2018(25)

博士論文
[1]POSS雜化PVDF復(fù)合材料的制備表征與抗原子氧侵蝕分析[D]. 劉一志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]Kapton等離子體注入/沉積鞘層動力學(xué)及抗原子氧侵蝕效應(yīng)[D]. 黃永憲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]DSMC方法模擬LEO環(huán)境原子氧對表面材料的侵蝕過程[D]. 金記英.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3631422